專利名稱：一種型腔體積和溫度可控的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及微孔聚合物材料成型加工裝備技術領域，特別是涉及微孔聚合物材料的可控制備方法中所用到的一種型腔體積和溫度可控的裝置。
背景技術：
微孔發(fā)泡塑料是近三十年發(fā)展起來的一種新型結構功能材料，指一種泡孔直徑在 0. 1 100 μ m(泡孔直徑比普通泡沫塑料小幾百倍)范圍、材料密度可比發(fā)泡前減少5% 95%的新型工程結構塑料。微孔發(fā)泡的基本概念是由麻省理工學院研究者在1981年首先提出來的，其設計思想是通過制備小于聚合物材料的臨界裂紋尺寸的氣泡來增強、增韌聚合物材料，以降低材料密度、減輕材料重量，從而達到既降低材料成本又能提高性能的目的。目前，制備微孔聚合物材料的工藝方法主要是物理法和化學法，其中以超臨界氣體為氣源的物理發(fā)泡方法的相關核心技術已被國外專利覆蓋，沿這一路徑開發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權的核心技術會有較多技術壁壘。而化學法是利用常規(guī)注射機裝備，通過將化學發(fā)泡劑(如AC發(fā)泡劑)與聚合物材料熔融混合以后，采用低壓(欠注)、高壓(二次開模) 或雙組份注射等工藝方法制備微孔發(fā)泡聚合物材料及制品。較之國內外早已研究成熟并在實際生產(chǎn)中已形成局部規(guī)模應用的物理法來說，化學法制備工藝相對簡易、裝備簡單、設備投入少，因而在這一領域開發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權的核心技術就顯得十分必要。但是，化學法注射制備微孔聚合物材料工藝方法和技術上也存在諸多不足，如發(fā)泡行為過程、泡孔結構等均難以控制等。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有化學法生產(chǎn)微孔聚合物材料時發(fā)泡行為及過程難以控制的缺陷，提供一種微孔聚合物材料的可控制備方法中所用到的型腔體積和溫度可控的裝置。為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下的技術方案本實用新型型腔體積和溫度可控的裝置，包括定模11和動模12，活塞模塊1位于動模I2內，與定模11組成型腔3，在動模12中圍繞型腔3設有加熱管5，定模11中設有澆道4，在定模11和動模12中分別設有冷卻水腔6，循環(huán)冷卻水從入水口 71流入，從出水口 72流出。該裝置型腔安裝在普通注射機的注塑模具處，可根據(jù)科學研究或實際應用的要求設計成不同的形狀和尺寸。本實用新型原理微孔聚合物材料是分散在樹脂材料基體中的氣相從樹脂基體中析出、長大、定型成泡孔后形成的，而熔融樹脂中氣體的溶解度受熔體周圍壓力和溫度的影響明顯。壓力和溫度不同，氣體從樹脂中析出的數(shù)量、流動遷移速率以及最終形成的泡孔尺寸也隨之不同，因而可以通過調節(jié)發(fā)泡樹脂熔體周圍環(huán)境的壓力和溫度來控制氣體在樹脂熔體中的溶解度和流動性，從而實現(xiàn)不同泡孔結構微孔聚合物材料的可控制備。[0008]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型通過控制材料成型裝置的型腔體積和溫度，使型腔中的熔融樹脂獲得不同的釋壓狀態(tài)和溫度狀態(tài)，從而獲得不同發(fā)泡行為和泡孔結構特征的微孔聚合物。該裝置可直接應用于普通注射機，改造難度不大、投入成本低，易于推廣應用， 并通過改變型腔的形狀和尺寸獲得微孔聚合物試樣和制品，可在科學試驗研究以及汽車零部件、家電生產(chǎn)等領域得到廣泛應用。

圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
實施例1 發(fā)泡樹脂組成PS (聚苯乙烯)樹脂基體材料80重量份、AC發(fā)泡劑母粒 10重量份和助劑母粒10重量份。如圖1所示，先接通加熱管5，將裝置型腔溫度控制在10(TC，活塞模塊1通過外加電動或液壓系統(tǒng)調節(jié)移動，移動活塞模塊1，使合模狀態(tài)下裝置型腔的初始厚度為6mm。將 PS、AC發(fā)泡劑母粒和助劑母粒在普通注射機的料筒中熔融混合均勻，獲得樹脂熔體，樹脂熔體由普通注射機的注射嘴通過澆道4注入型腔3中，注射完畢后立即移動活塞模塊1使型腔3在初始厚度上分別增加0. 3mm、0. 6mm、0. 9mm、1. 2mm、1. 5mm和1. 8mm ((即試樣厚度在初始厚度的基礎上增加5 %、10 %、15 %、20 %、25 %和30 % )，發(fā)泡完成后打開循環(huán)冷卻水，迅速降低裝置溫度，使型腔中的聚合物材料冷卻定型，從而制備出不同泡孔結構特征的微孔 PS材料，該材料的泡孔結構特征包括宏觀密度、平均泡孔尺寸和泡孔個數(shù)見表1 :表權利要求1. 一種型腔體積和溫度可控的裝置，包括定模(11)和動模(12)，其特征在于活塞模塊(1)位于動模(12)內，與定模(11)組成型腔(3)，在動模(12)中圍繞型腔(3)設有加熱管(5)，定模(11)中設有澆道(4)，在定模(11)和動模(12)中分別設有冷卻水腔(6)，循環(huán)冷卻水從入水口( 71)流入，從出水口( 72 )流出。
專利摘要本實用新型公開了一種型腔體積和溫度可控的裝置，包括定模和動模，活塞模塊位于動模內，與定模組成型腔，在動模中圍繞型腔設有加熱管，定模中設有澆道，在定模和動模中分別設有冷卻水腔，循環(huán)冷卻水從入水口流入，從出水口流出，本實用新型通過控制材料成型裝置的型腔體積和溫度，使型腔中的熔融樹脂獲得不同的釋壓狀態(tài)和溫度狀態(tài)，從而獲得不同發(fā)泡行為和泡孔結構特征的微孔聚合物。該裝置可直接應用于普通注射機，改造難度不大、投入成本低，易于推廣應用，并通過改變型腔的形狀和尺寸獲得微孔聚合物試樣和制品，可在科學試驗研究以及汽車零部件、家電生產(chǎn)等領域得到廣泛應用。
文檔編號B29C45/73GK202088384SQ20112000547
公開日2011年12月28日 申請日期2011年1月10日 優(yōu)先權日2011年1月10日
發(fā)明者何力, 單志, 張純, 朱建華, 柯昌月, 武毅, 賈仕奎, 龔維 申請人:國家復合改性聚合物材料工程技術研究中心